电沉积制备铜钴颗粒膜

采用电沉积方法制备了铜钴巨磁电阻功能膜,研究了电沉积工艺参数,包括镀液的主盐离子浓度、配合剂浓度、pH值以及沉积时的电流密度等对铜钴颗粒膜层的组成的影响.用扫描电镜、金相显微镜、EDX能谱仪和XRD分析了镀层组成、表面形貌和结构.膜层的组成成分、晶粒大小与镀液的主盐离子浓度、配合剂浓度、pH值以及沉积时的电流密度有着直接的联系.镀液中钴离子浓度增大时,镀层中的钴含量相应的提高,镀层结晶更加粗大.镀层中铜离子浓度增大时,镀层中的铜含量提高,镀层结晶变得致密.配合剂柠檬酸钠浓度增加对镀层中钴的含量起到一定的抑止作用,而对铜的沉积则有促进作用,同时颗粒膜层结晶更加致密.低pH值下有利于铜的沉积,但此时镀层的晶粒较为粗大.控制电流密度可以改变镀层的组成,较高的电流密度有利于钴的沉积.     

TiO2纳米管阵列涂层的相态和形貌对其光催化活性的影响研究

通过阳极氧化法在金属钛表面制备了TiO2纳米管阵列涂层(TiO2 nanotube array,TNT),并通过改变其形貌和相态探索TNT涂层光催化反应的机理。研究表明TNT涂层光催化降解有机物的机理是依靠光生空穴与氧化剂生成的羟基自由基来氧化有机物中的基团。此外涂层表面的F离子残留量对TNT涂层的光催化性能有一定的影响,F离子残留量越少,纳米管的光催化活性越高,这是由于在光照条件下,带有负电的F离子易于和带正电的光生空穴发生反应,同时由于F离子的残留使纳米管中出现了Ti3+,从而降低了光生电子的数量。低温退火处理条件下,纳米管的形貌基本上没有改变,影响半导体材料性能的主因是相态变化,锐钛矿占主体的混晶结构能够有效促进光生电子-空穴对的分离和传输,从而提高光催化性能。     

Nano-HA涂层与HA/CTS复合涂层抑制胶质母细胞瘤细胞活力作用的比较

实验采用电化学沉积法在钛合金表面制备了纳米羟基磷灰石涂层(nHA)、纳米和微米级羟基磷灰石/壳聚糖复合涂层(nHA/CTS,mHA/CTS),并应用XRD、SEM和FTIR对涂层的理化特性进行了表征。然后将人脑胶质母细胞瘤细胞系U87(U87)与3种涂层共培养,并比较3种涂层诱导U87细胞凋亡的能力。通过MTT法细胞生长抑制实验检测以及电镜下膜层表面细胞形态观察,发现nHA膜层比nHA/CTS和mHA/CTS能更有效地抑制胶质瘤细胞的增殖,具有明显的体外抗肿瘤作用。     

以粉煤灰为原料制备高纯单分散球形纳米氧化铝

以循环流化床(CFB)粉煤灰为初始铝源,进行了高纯单分散球形纳米氧化铝的制备研究.对CFB粉煤灰的组成与结构进行分析及提取Al2O3的浸取条件进行优化;采用盐析及重结晶联合法对浸取铝盐进行除杂研究;除杂产物采用分散剂GUMA辅助均匀沉淀法制备球形单分散纳米α-Al2O3.结果表明,以CFB粉煤灰为初级铝源,可制备出纯度达99.99％,粒径为200nm,且分散性高、球形圆度好、粒径分布窄的α-Al2O3.     

TiO2纳米管阵列在模拟体液中诱导nHA沉积行为的研究

采用电化学阳极氧化法在钛金属表面制备了具有不同管径尺寸的TiO2纳米管阵列(TiO2nanotubearray,TNT)涂层。实验中通过模拟体液(simulatedbody fluid,SBF)浸泡法制备了纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,nHA)/TNT复合涂层,并研究了nHA在纳米管表面生成的过程和机理。Ti—OH基团是HA在TNT表面成核的诱因,TiO2与HA晶体构成的晶格匹配结构能够促进HA的成核速率,锐钛矿和金红石混合相的TNT涂层诱导nHA生成的能力明显强于无定型的TNT涂层。涂层的润湿性受控于纳米管的管径尺寸,并能够影响nHA形成的速率,增强纳米管的亲水性有利于HA的沉积。     

镍掺杂TiO2纳米管的制备及光催化性能研究

通过前驱体水热法成功制备出不同镍掺杂比例的二氧化钛纳米管粉体,利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等对其进行检测表征。制备出的镍掺杂二氧化钛纳米管具备相对分离和独立的管状形貌,管径约10 nm,其对应的EDS谱图中出现了镍的特征峰。经500℃热处理后样品呈锐钛矿和晶红石的混晶结构。XPS检测表明掺杂样品中镍主要以Ni²⁺形式存在。样品的紫外可见吸收光谱表明镍掺杂样品的光吸收发生红移且镍掺杂明显提升了样品的光吸收能力。光催化测试表明适宜的镍掺杂能够有效降低二氧化钛光生电子和空穴的复合率,从而提升了纳米管样品对亚甲基蓝的降解率。其中2%镍掺杂纳米管对亚甲基蓝显示出最高的2 h降解率,达到95.7%,而过量的镍掺杂则会对其催化性能产生抑制作用。     

NdFeB磁体重稀土Dy热扩渗工艺及其机制研究

重稀土热扩渗技术在制备高性能、低成本烧结NdFeB磁体领域有重要的应用前景。本研究利用涂覆工艺将DyF3粉末均匀涂覆在M档商业烧结NdFeB磁体表面,获得均匀DyF3涂层,然后进行热扩渗处理。对热扩渗后磁体的性能,微观组织结构及元素分布进行分析,讨论了NdFeB磁体热扩渗工艺对其性能的影响及热扩渗机制。结果表明,本研究磁体的最佳渗Dy工艺为920℃×5h,磁体的矫顽力提高了428A/m,达到1555A/m,剩磁下降很小,磁体达到最佳的综合性能。在扩渗过程中,浓度差提供了扩渗的驱动力,在其驱动下,Dy元素从表面经由晶界向芯部扩散,距磁体表面约689μm范围内,Dy元素扩渗充分且均匀,超过该范围后Dy元素开始出现梯度分布,在本扩渗工艺Dy元素可渗透3mm厚度的磁体。     

负载药物替莫唑胺的纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球的缓释行为

以聚乳酸-基乙酸共聚物(PLGA)和纳米羟基磷灰石(nHA)作为生物降解材料制备了药物替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)的缓释系统.采用湿法化学工艺制备了球状和棒状的nHA粉末.将TMZ药物分子负载在nHA表面(nHA-TMZ),再通过乳化溶剂挥发法将nHA-TMZ包裹在PLGA微球中,同时研究了微球中nHA的形貌和含量对缓释微球物化性能的影响.用扫描电镜、紫外分光光度计分别测定了微球的结构、形貌、药物包封率和缓释行为.相比于不含有nHA的TMZ/PLGA缓释微球,nHA的介入能够显著提高药物的包封率,并且包封率与nHA的加入量有关.此外,药物释放实验表明包裹在微球中的nHA的形貌和溶解速率能够影响微球的缓释行为.     

羟基磷灰石/TiO2复合涂层在模拟脑脊液中生物相容性（英文）

应用阳极氧化法在Ti-6Al-4V钛合金（TC4）表面制备了多孔TiO2涂层,在TiO2涂层表面电沉积制备了羟基磷灰石（hydroxyapatite,HA）/TiO2复合涂层,用实验用人工脑脊液（artificial cerebrospinal fluid,ACSF）体液模拟人体的脑脊液,以TC4和TiO2涂层为对比,研究了HA/TiO2涂层在浸泡过程中发生的物理化学变化,考察了HA/TiO2复合涂层抑制钛合金中元素Al和V的析出情况。结果表明：3种样品随浸泡时间的延长遵循的生长规律为：HA成核→HA晶粒长大→HA晶粒相互团簇形成一体→涂层逐渐扩大覆盖到整个基体表面;TC4,TiO2以及HA/TiO2涂层在ACSF中都能够诱导HA的生成,表现出了良好的生物活性。检测浸泡后溶液中Al和V的浓度可知,阳极氧化法制备的TiO2涂层对于Al,V元素的析出起到了一定的抑制作用,能够进一步提高钛合金的生物相容性。

Abstract：

Porous TiO2 coating was prepared on Ti-6Al-4V titanium alloy （TC4） substrate by the potentiostatic anodic oxidation method,and hydroxyapatite （HA） coating was prepared on the surface of TiO2 coating by the electrodeposition method to form HA/TiO2 composite coating. By using artificial cerebrospinal fluid （ACSF） to simulate human cerebrospinal fluid,the physicochemical changes of the HA/TiO2 coatings when soaked in ACSF were studied and compared with TC4 and TiO2 coating. Its inhabitation effects on Al and V were also studied. The results show that these three samples follow such a growth pattern：HA nucleation forma-tion,crystal growth,agglomeration,coatings formation. The bioactivity of TC4,TiO2 coating and TiO2/HA composite coating can be induced by the formation of HA in ACSF. According to the concentration of Al and V in ACSF,the TiO2 coating formed by anodic oxidation could inhibit the element precipitation more or less,and enhance the biocompatibility of titanium alloy.     

磁/电场约束下钛合金表面羟基磷灰石/TiO_2复合生物涂层的制备

用恒电位阳极氧化法分别以硫酸和磷酸为电解液,在钛合金基体上制备出具有不同孔径大小和不同晶型的TiO2涂层. 外加磁场条件下,在TiO2涂层上电沉积形成纳米羟基磷灰石涂层.当垂直电场方向施加1T磁场时,在洛伦兹力影响下生长成羟基磷灰石生长成长度大约为200nm,直径大约为50nm的棒状晶粒;在磁场平行于电场的条件下,生成直径为50-70nm的粒状晶粒.纳米羟基磷灰石与多孔TiO2涂层之间几何形貌的匹配程度,影响复合涂层与钛合金基体的结合强度.当TiO2涂层的孔径大约为100 nm时,棒状羟基磷灰石晶粒与钛合金基体间的锁合更牢固,结合力更强.